高考物理一轮复习 第1单元 动量守恒定律及应用课件（选修3-5）.ppt

选考部分 选修3 5动量近代物理初步 第1单元动量守恒定律及应用 网控基础点提炼命题源 一 动量1 定义 运动物体的质量和 的乘积叫做物体的动量 通常用p来表示 2 表达式 p 3 单位 4 标矢性 动量是矢量 其方向和 方向相同 1 速度2 mv3 kg m s4 速度 读读教材 5 动量 动能 动量变化量的比较 二 动量定理1 冲量 1 定义 力和力的 的乘积叫做这个力的冲量 2 公式 I 3 单位 冲量的单位是 符号是 4 方向 冲量是矢量 恒力冲量的方向与力的方向 2 动量定理 1 内容 物体所受 的冲量等于物体 的变化 2 表达式 Ft p p p 3 矢量性 动量变化量的方向与 的方向相同 可以在某一方向上用动量定理 1 1 作用时间 2 Ft 3 牛 秒N s 4 相同2 1 合外力动量 3 合外力 三 动量守恒定律及其应用1 动量守恒定律 1 内容 如果一个系统 或者所受外力的矢量和为零 这个系统的总动量保持不变 这就是动量守恒定律 2 表达式 p 系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p m1v1 m2v2 相互作用的两个物体组成的系统 作用前的动量和等于作用后的动量和 1 不受外力 2 p m1v 1 m2v 2 p1 相互作用的两个物体动量的增量等大反向 p 系统总动量的增量为零 2 动量守恒的条件不受外力或所受外力的合力为零 不是系统内每个物体所受的合外力都为零 更不能认为系统处于 状态 p2 02 平衡 1 关于物体的动量 下列说法中正确的是 A 物体的动量越大 其惯性也越大B 同一物体的动量越大 其速度一定越大C 物体的加速度不变 其动量一定不变D 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向 练练基础 题组一 动量 动量定理 2 2015 淮北一中测试 在我们的体育课上 体育老师在讲解篮球的技巧时 经常这样描述 当接迎面飞来的篮球 手接触到球以后 两臂随球后引至胸前把球接住 这样做的目的是 A 减小篮球的冲量B 减小篮球的动量变化C 增大篮球的动量变化D 减小篮球的动量变化率 3 如图所示 小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上 现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱 关于上述过程 下列说法中正确的是 A 男孩和木箱组成的系统动量守恒B 小车和木箱组成的系统动量守恒C 男孩 小车与木箱三者组成的系统动量守恒D 木箱的动量增量与男孩 小车的总动量增量相同 题组二 动量守恒定律的条件 解析 在男孩推木箱的过程中 男孩 小车 木箱组成的系统所受外力之和为零 动量守恒 C正确 木箱动量增量与男孩 小车总动量增量大小相等 但方向相反 选项D错误 4 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中 A B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起 如图所示 则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中 对子弹 两木块和弹簧组成的系统 A 动量守恒 机械能守恒B 动量不守恒 机械能守恒C 动量守恒 机械能不守恒D 无法判定动量 机械能是否守恒 解析 在子弹击中木块A的过程 子弹和木块A组成的系统动量守恒 机械能减少 在弹簧被压缩过程中 木块A 含子弹 弹簧及木块B组成的系统动量守恒 机械能也守恒 所以对这两个过程 动量守恒 机械能不守恒 1 动量是状态量 冲量是过程量 2 合外力的冲量是物体动量变化的原因 物体动量变化是合外力冲量产生的必然结果 3 动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻守恒 而不是只有始末状态才守恒 4 在碰撞 爆炸现象中 既使系统合力不为零 但由于内力远大于外力 系统动量也是守恒的 小思考微总结 细研核心点练透经典题 1 方程左边是物体受到所有力的总冲量 而不是某一个力的冲量 其中的F可以是恒力 也可以是变力 如果合外力是变力 则F是合外力在t时间内的平均值 2 动量定理说明的是合外力的冲量I合与动量的变化量 p的关系 不仅I合与 p大小相等 而且 p的方向与I合方向也相同 3 动量定理的研究对象是单个物体或物体系统 系统的动量变化等于在作用过程中组成系统的各个物体所受外力冲量的矢量和 而物体之间的作用力不会改变系统的总动量 4 动力学问题中的应用 在不涉及加速度和位移的情况下 研究运动和力的关系时 用动量定理求解一般较为方便 因为动量定理不仅适用于恒力作用 也适用于变力作用 而且也不需要考虑运动过程的细节 考点一对动量定理的理解和应用 调研1 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并在空中做各种动作的运动项目 一个质量为60kg的运动员 从离水平网面高3 2m处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高5 0m处 已知运动员与网接触的时间为1 2s 若把在这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理 求此力的大小 取g 10m s2 试题调研 用动量定理解题的基本思路 1 确定研究对象 在中学阶段用动量定理讨论的问题 其研究对象一般仅限于单个物体 2 对物体进行受力分析 可以先求每个力的冲量 再求各力冲量的矢量和 合力的冲量 或先求合力 再求其冲量 3 抓住过程的初末状态 选好正方向 确定各动量和冲量的正负号 4 根据动量定理列方程 如有必要还需要其他补充方程 最后代入数据求解 名师归纳点题破疑 类题练熟 答案 1 18N s 2 6m 3 30J 考点二动量守恒定律的理解及应用 注意 动量守恒定律中的 总动量保持不变 不仅是指系统的初 末两个时刻的总动量相等 而且是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量大小相等 方向相同 调研2 2014 天津理综 如图所示 水平地面上静止放置一辆小车A 质量mA 4kg 上表面光滑 小车与地面间的摩擦力极小 可以忽略不计 可视为质点的物块B置于A的最右端 B的质量mB 2kg 现对A施加一个水平向右的恒力F 10N A运动一段时间后 小车左端固定的挡板与B发生碰撞 碰撞时间极短 碰后A B粘合在一起 共同在F的作用下继续运动 碰撞后经时间t 0 6s 二者的速度达到vt 2m s 求 1 A开始运动时加速度a的大小 2 A B碰撞后瞬间的共同速度v的大小 3 A的上表面长度l 试题调研 解题指导 1 对碰后整体应用动力学方法或动量定理易得碰后共同速度 2 A B碰撞瞬时过程满足动量守恒 据此可求出碰前A的速度 进而求得A碰前对地位移 即为小车长度 应用动量守恒定律解题的步骤 1 明确研究对象 确定系统的组成 系统包括哪几个物体及研究的过程 2 进行受力分析 判断系统动量是否守恒 或某一方向上是否守恒 3 规定正方向 确定初末状态动量 4 由动量守恒定律列出方程 5 代入数据 求出结果 必要时讨论说明 名师归纳点题破疑 类题练熟 答案 0 25m s2 75m s 1 碰撞的种类及特点 考点三碰撞的特点和规律 2 分析碰撞问题的依据 1 动量守恒定律 2 机械能不增加 3 速度要合理 若碰前两物体同向运动 则应有v后 v前 碰后原来在前的物体速度一定增大 若碰后两物体同向运动 则应有v前 v后 碰前两物体相向运动 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 试题调研 名师归纳点题破疑 结论 1 当两球质量相等时 v1 0 v2 v1 两球碰撞后交换速度 2 当质量大的球碰质量小的球时 v1 0 v2 0 碰撞后两球都向前运动 3 当质量小的球碰质量大的球时 v1 0 碰撞后质量小的球被反弹回来 类题练熟 3 2 2015 湖南怀化一模 如图所示 在光滑水平地面上 有一右端装有固定竖直挡板的平板小车质量m1 4 0kg 挡板上固定一轻质细弹簧 位于小车上A点处的质量为m2 1 0kg的木块 视为质点 与弹簧的左端相接触但不连接 此时弹簧与木块间无相互作用力 木块与车面之间的摩擦可忽略不计 现小车与木块一起以v0 2 0m s的初速度向右运动 小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞 已知碰撞时间极短 碰撞后小车以v1 1 0m s的速度水平向左运动 取g 10m s2 求 1 小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小 2 若弹簧始终处于弹性限度内 求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能 答案 1 12kg m s 2 0 40m s3 6J 综合应用动量与能量观点解答物理问题 解题指导 1 审题 2 破题1 从A接触弹簧到共速 A B系统动量守恒 动能向弹性势能转化 2 B和C碰撞过程中 B和C组成的系统动量守恒 机械能转化为内能 3 A B C共同运动到三者共速 系统动量守恒 动能继续向弹性势能转化 3 规范答题 解决多物体系统动量守恒问题的原则 1 灵活选取系统的构成 根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为研究对象 不一定选所有的物体为研究对象 2 灵活选取物理过程 在综合题目中 物体运动常有几个不同过程 根据题目的已知 未知条件灵活地选取物理过程进行研究 列方程前要注意判断所选过程动量 机械能的守恒情况 多维思考技法提炼 答案 1 5m s 2 0 5J